在火力急袭中，志愿军火箭炮第209团实施了两次全团一次性齐放。瞬时间，无数拖着红色尾巴的火箭弹，带着呼啸声掠空而过，就像一群追逐的闪电，整个上甘岭上空的云层被映得通红，比朝霞还要鲜艳。由于发射阵地选在了作战正面的侧方，虽然火箭炮发射集中，声音大，但在大山的遮障和其它火炮声音的掩盖下，敌人很难捉摸我火箭炮阵地的方向和位置。
在志愿军炮兵强大火力和灵活战术的打击下，敌人抵近的迫击炮群和整个通信网路受到极大破坏。特别是在我火箭炮发射后，空中窃听所就听到敌人在叫唤“XX连被歼，XX营被歼，失掉战斗力，火器被毁，通讯联络不上，步炮兵失掉联系，炮兵不明情况，无法支援步兵等等。”此后两个小时，敌炮兵始终沉寂。
炮火准备后，志愿军第15军突击队在迫击炮的支援下，数路数波次发起冲锋，后续梯队也源源不断投入战斗。为了减少运动中的伤亡，志愿军第15军于29日夜，将2个连的兵力隐蔽越过敌炮火封锁线区，进入597.9高地坑道，与原坑道部队一起作为反击的第一梯队。
步兵发起冲锋后，志愿军炮兵提供连续不间断的火力护送。迫击炮群和集中使用的60炮，利用其在山地便于曲射、转移射和射速快的优点，集中轰击攻击目标、反敌斜面二梯队屯集位置，消灭和迟滞敌之反扑，并对利于敌抵近的主要凹部构成拦阻地线，直接护送步兵跃进冲锋。直接射击的炮兵，对妨碍步兵前进的敌侧方与正面火力点实施压制，消灭射程内可以射到的敌探照灯，继续压制和消灭敌固定坦克。远战炮兵，积极地、不间断地压制敌炮兵，尤其是敌迫击炮；按预先准备的地段，实施固定拦阻，一直持续到第二梯队投入前沿阵地；同时适时机动，以集中射击手段，及时增强射击敌主要反扑方向。
由于我炮兵支援准确、及时，突击部队就像跟着炮弹的脚步冲击一样，炮火前脚刚落到敌人的下一个阵地上，步兵的后脚就站在了前一个阵地那些残存的地堡、火力点的洞口。没等敌人向外钻，志愿军战士就一阵冲锋枪、手榴弹把他们消灭在里面。而整个突击部队的位置，就夹在前面我军弹幕和后面敌人弹幕中间，敌我双方的炮弹就像长了眼睛一样，前面的“开道”，后面的“送行”，始终给我步兵留着一个空隙，这可真乐坏了志愿军步兵！经5个小时激战，志愿军将南朝鲜第2师第31团1个营又1个连全部歼灭，并击退南朝鲜军1个营的多次反扑，歼其一部，恢复了597.9高地除东北山腿2、8、11号阵地以外的全部阵地。
根据反击准备阶段总结的经验，第15军首长将反击部队和固守部队分开，反的只管攻，守的只管防。为激励固守部队，凡是坚守24小时的部队，都给立功。这种别具一格的兵力使用方式，保证了我军攻守兵力的平衡，有效地避免了昼失夜反局面的再次发生。